滑动摩擦力的测量

测量滑动摩擦力实验的改进

长汀县龙宇中学江德华

一、实验或实验器材在教材中所处的地位与作用：

1.地位：该实验是八年级物理第六章第5节内容，在已经学习了力的基本概念，重力的基本知识，用弹簧测力计测量力的大小知识的情况下，进一步学习另一种性质的力—摩擦力。这对知识的前后牵引起到铺垫的作用同时是教和学都显得那么自然。

2.作用：

⑴该实验是探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关，能对后面的力与运动、平衡力、甚至对高一力学也奠定良好基础；

⑵通过实验的观察和分析能较好的理解滑动摩擦力与压力的大小、接触面粗糙程度有关。与运动速度、接触面积的大小无关；

⑶由实验得出结论，客观具体，学生容易接受，同时降低了教学的难度。

二、实验原型及不足之处:

1.实验原型：

传统的实验是使用控制变量法，用弹簧测力计拉着木块在木板上做匀速直线运动，根据平衡力知识，读出弹簧测力计示数即为滑动摩擦力的大小。控制压力相同改变接触面的粗糙程度测量滑动摩擦力比较得出结论。同样控制接触面粗糙程度相同改变压力的大小，测量滑动摩擦力比较得出结论。

2.不足之处：

⑴用弹簧测力计拉着木块在木板上运动很难做到使木块匀速，刚开始木块不动，一旦木块被拉动不能匀速。弹簧测力计的指针会不断跳动，给读数带来麻烦；

⑵读数时视线要跟着弹簧测力计移动，所以读数很不方便，误差较大；

⑶此实验需用到平衡力知识，而这时学生还没学到这知识，学生理解起来较困难。

三、实验创新与改进之处：

1.实验创新

（1）改进实验装置，方便操作，方便测量减少实验误差。

（2）直观比较，直接得出结论。

2.改进之处

⑴实验中，将原实验中拉动木块在长木板上做匀速直线运动，改为固定木块与弹簧测力计，拉动木块下的长木板。这样改进的优点是，不需要匀速拉动长木板，且读数方便、准确；

⑵改进后的实验避免了平衡力的知识，此实验可以用力的作用具有相互性解释，这点知识学生已经掌握。

⑶实验操作简单，减少了实验时间，降低了实验准备难度。

四、实验器材：

铁架台、长木板一块、带钩的木块、弹簧测力计、砝码一盒、棉布一条。

五、实验原理及装置说明：

1.实验原理：滑动摩擦力的大小只跟压力的大小和接触面的粗糙程度有关。当木块与木板一旦有了相对运动时，且压力与接触面的粗糙程度没有变化，那么滑动摩擦力的大小与木块运动的速度没有关系，也就是说木块与木板之间相对运动的速度并不一定要匀速，只需要有相对运动就可以了。

2.装置说明：

⑴让弹簧测力计和木块固定在铁架台上；

⑵准备好一块棉布，备好图钉；

⑶用物体垫起长木板，让木块受到弹簧测力计的拉力长木板平行。

六、实验过程：

1.如图拉动长木板，眼睛观察弹簧测力计，并记录示数为F1；

2.在木块上放一砝码，再次拉动长木块，记录弹簧测力计的示数为F2；

3.比较F1和F2的大小从而得出结论：滑动摩擦力的大小与压力的大小有关。

4.在长木板上铺上棉布，只让木块放在长木板上，拉动木板，记录弹簧测力计的示数为F3

5.比较F1和F3的大小从而得出结论：滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。

七、实验效果：

改进后，实验现象非常明显，减小了实验误差，缩短了实验时间，实验成功率高；

八、自我评价

⒈对于综合分析能力还不是很强的学生来说，新实验更容易得出实验结论；

⒉缩短了实验时间，降低了难度；

⒊师生合作学习的难度降低了，提高了课堂学习效率；